X-COP星系团的引力场
宇宙学与河外天体物理
2022-07-06 v1 星系天体物理
高能天体物理现象
摘要
大质量暗物质晕的质量剖面对于暗物质的本质以及大尺度上引力理论的潜在修正高度敏感。ΛCDM范式对暗物质晕的形状以及形状参数对晕质量的依赖做出了强有力的预言，因此任何对预言的普适形状的偏离都将对暗物质的基本属性产生重要影响。此处我们使用一组具有可用深场X射线和Sunyaev-Zeldovich数据的12个星系团，在跨越两个数量级的半径范围内以空前精度约束引力场的形状。平均而言，我们发现NFW剖面很好地描述了恢复出的质量剖面，在宽广的半径范围内偏差小于10%。然而，单个剖面形状的多样性似乎超出了NFW模型所能刻画的范围。平均NFW浓度及其弥散与ΛCDM框架的预言非常吻合。对于部分系统，我们将引力场分解为重子成分（气体、最亮团星系和卫星星系）与暗物质的贡献。恒星成分在∼0.02R_{500}内部主导引力场，但在R_{200}内部仅占总引力场的1-2%。总重子分数在R_{200}处达到宇宙值，并在该点之外略微超出，可能表明星系团外围存在温和程度的非热压力支撑（10-20%）。最后，观测加速度与重子加速度之间的关系呈现出复杂形状，强烈偏离旋涡星系中的径向加速度关系，这表明上述关系在星系团尺度上不成立。
引用
@article{arxiv.2205.01110,
title = {The gravitational field of X-COP galaxy clusters},
author = {D. Eckert and S. Ettori and E. Pointecouteau and R. F. J. van der Burg and S. I. Loubser},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.01110},
year = {2022}
}
备注
Accepted for publication in A&A